在哥斯达黎加附近的甲烷渗漏中发现了新的深海蠕虫
加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的海洋生物学家格雷格·劳斯和其他研究人员发现了一种新的深海蠕虫物种,生活在距离哥斯达黎加太平洋海岸约 50 公里(30 英里)的甲烷渗漏处。斯克里普斯底栖无脊椎动物收藏馆馆长劳斯与人合着了一项描述这一新物种的研究,该研究发表在《PLOS ONE》杂志上,该杂志于 3 月 6 日发表。
这种蠕虫名为Pectinereis strickrotti,身体细长,两侧各有一排羽毛状、有鳃尖的附肢,称为拟足,劳斯说,它蜿蜒的游动让他想起了一条蛇。该物种以伍兹霍尔海洋研究所的布鲁斯·斯特里克罗特(Bruce Strickrott)命名,他是著名的深海潜水器阿尔文号的首席飞行员,劳斯说他在定位和收集这种生物的过程中发挥了重要作用。该研究得到了国家科学基金会的支持。
自 2009 年以来,Rouse 和他的同事在哥斯达黎加甲烷渗漏处遇到了大约 450 个物种,这一最新发现使科学上新物种的数量达到了 48 个。这些令人印象深刻的统计数据强调了还有多少东西需要了解这些物种。劳斯说,生态系统及其生物学重要性。
甲烷渗漏是海底的一部分,强大的温室气体甲烷以气泡的形式从海底的岩石或沉积物中逸出。与深海热液喷口不同,甲烷渗漏物通常不会比周围的水热。但与热液喷口一样,甲烷渗漏生态系统的燃料是化学能而不是阳光。这是因为一些微生物已经进化出了消耗甲烷的能力。劳斯说,能够将甲烷转化为食物的微生物构成了食物网的基础,在哥斯达黎加的渗漏处,食物网以贻贝、螃蟹和像这个新物种这样的软体多毛虫为主。
Strickrott 和 Rouse 于 2009 年在Alvin载人潜水器潜水时在约 1,000 米(3,280 英尺)的深度第一次遇到了这个新物种,该潜水器由伍兹霍尔海洋研究所运营,归美国海所有。
斯特里克罗特说:“我们看到两条蠕虫彼此靠近,距离大约一个潜水艇的长度,就在底部游动。” “我们看不清它们,所以试图爬进去仔细观察,但在潜艇里爬进去是很困难的,我们吓到了它们。”
最终,2018 年,该团队与阿尔文一起重返哥斯达黎加的甲烷渗漏处。在潜水到第一次看到这种蠕虫的同一个地点(被称为 Mound 12)时,斯特里克罗特惊讶地发现了 6 个或更多的个体,它们是他们近十年前第一次在那里看到的不明物种。出于某种原因,这些蠕虫不像 2009 年那样容易惊慌,他们在阿尔文身上使用了一个五室真空罐装置,斯特里克罗特称之为“吸食枪”,他们仔细地收集了几个样本以及图像和视频——足以正式描述被证明是一个新物种。
“这东西移动的方式非常优雅,我觉得它看起来就像一张活生生的魔毯,”斯特里克罗特说。“我很荣幸格雷格(劳斯)认为以我的名字命名这个物种是合适的,这意义重大。”
Pectinereis strickrotti是沙蚕科(沙蚕科)的一种 10 厘米长(4 英寸)的成员。沙蚕是一群大约 500 种分节的蠕虫,大部分是海洋蠕虫,看起来有点像蜈蚣和蚯蚓的杂交体。它们的身体细长,两侧有成排的硬毛拟足,还有一组隐藏的钳形下颌,可以挤压来进食。许多沙蚕品种也有两个不同的生命阶段:atoke 和 epitoke。在这些物种中,蠕虫一生的大部分时间都在海底度过,通常在洞穴中,作为性成熟的阿托克,但在生命的最后阶段,它们转变为性成熟的表象,从底部游到水柱中寻找交配并产卵。
该团队收集到了三只雄性Pectinereis strickrotti表象和一只雌性Pectinereis strickrotti的一部分。成功采集后,研究小组利用这些标本进行解剖分析并研究该蠕虫的 DNA,以确定其在沙蚕家族中的进化关系。这些标本现在保存在斯克里普斯的底栖无脊椎动物收藏馆和哥斯达黎加大学的动物博物馆中。
与大多数沙蚕相比,Pectinereis strickrotti有几个方面与众不同。首先,它生活在深海,而它的大多数进化亲属生活在较浅的水域。其次,它的副足被鳃覆盖,而大多数沙蚕通过副足吸收氧气,而不需要真正的鳃的帮助。雄性的尾巴末端有很大的刺,劳斯说这可能与繁殖有关,但需要进一步研究。最后,由于海底 1,000 米(3,280 英尺)处完全,新物种是失明的。劳斯说,这些蠕虫可能有敏锐的嗅觉和触觉来帮助它们在漆黑的世界中航行。
Pectinereis strickrotti有着坚固的、甚至看起来很可怕的下巴,但劳斯说,它们的饮食仍然未知,而且该物种可能很容易像其他蠕虫一样以细菌为食,以较大的食物为食。尽管考虑到其漆黑的栖息地,它的颜色在生活中将是一个有争议的问题,但劳斯说,这种蠕虫在阿尔文的灯光下显得呈玫瑰色,这可能是由于它的血液颜色所致。
“我们花了数年时间试图命名和描述深海的生物多样性,”劳斯说。“目前我们发现的新物种数量多得我们来不及命名和描述。它只是显示了还有多少未被发现的生物多样性。我们需要继续探索深海并保护它。”
劳斯和其他斯克里普斯研究人员将于今年晚些时候返回大海,希望在阿拉斯加和智利海岸的甲烷渗漏处取得更多深海发现。
除了 Rouse 之外,斯克里普斯的 Sonja Huč、Avery Hiley 和 Ekin Tilic 也对这项研究做出了贡献。恩塞纳达科学研究和教育中心的 Tulio Villalobos-Guerrero 是该研究的第一作者,并进行了初步解剖分析。
斯克里普斯海洋学馆藏由数百万个生物和地质海洋标本组成,提供了过去一个世纪海洋环境状况的记录,为世界各地的研究人员和学生提供资源。为了支持这些收藏,公众可以加入会员团体“收藏之友”,或者考虑命名一个新物种,以支持将该物种永久记录在科学记录中所需的研究和保存。
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